專利名稱：一種碳納米管的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域的一種制備方法，主要用于一種碳納米管的制備。
背景技術(shù)：
碳納米管是一種高強度碳素材料，該材料具有出色的電學(xué)、光學(xué)、導(dǎo)電、導(dǎo)熱特性， 可以廣泛用于吸波材料、抗靜電涂層、電磁屏蔽涂層、導(dǎo)電導(dǎo)熱塑料、鋰離子電池的電極材 料、照明、場發(fā)射式顯示器、分子器件、傳導(dǎo)材料等領(lǐng)域。國內(nèi)目前碳納米管還處于研發(fā)階 段，國內(nèi)碳納米管目前主要依靠進(jìn)口，急需要一種成熟可靠的碳納米管制備方法問世，以生 產(chǎn)出高質(zhì)量的碳納米管，滿足市場需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種碳納米管的制備方法，制造出高性能、低成本的碳納米 管，為吸波材料、抗靜電涂層、電磁屏蔽涂層、導(dǎo)電導(dǎo)熱塑料、鋰離子電池的電極材料等行業(yè) 提供質(zhì)優(yōu)價廉的原料。該制備方法主要是采用C2H2作為原料，采用納米催化劑分布在真空槽的頂部和 側(cè)部，控制真空槽的溫度、壓力，C2H2以一定流量進(jìn)入真空槽并在納米催化劑的作用下分 解生成碳納米管，當(dāng)反應(yīng)時間達(dá)到設(shè)定值時，用凈化好的空氣對真空槽進(jìn)行降溫，降溫至 30-45°C時，將生成的碳納米管從真空槽底部脫出進(jìn)入收集器，反應(yīng)尾氣通過真空槽槽門排 出。制得的碳納米管管徑整齊，形狀規(guī)則，純度> 96%，外徑l-3nm，內(nèi)徑0. 8-1. 7nm,長度 6-30um,比表面積> 385m2/g，真實密度彡2. 16g/cm3，導(dǎo)電率> 120s/cm。所述納米催化劑為納米Fe203/Zn0-Ti02。所述納米催化劑按同心圓狀排列，通過該種分布順序，使C2H2通入過程中按階梯 順序生長成碳納米管，制得的碳納米管管徑整齊，形狀規(guī)則。本方法的主要有益效果是通過采用納米催化劑納米Fe203/Zn0-Ti02，同時納米催 化劑按照一定的順序排列，使得原料氣c2H2在其上分解成碳納米管，所得的碳納米管管徑 整齊、形狀規(guī)則。碳納米管長到一定尺寸后在重力的作用下降落至真空槽底部。
具體實施例方式該制備方法具體如下采用C2H2作為原料，經(jīng)凈化機(jī)除去雜質(zhì)后打入氣罐中，保證 氣罐壓力在0. 5-0. 65MPa范圍內(nèi)。采用納米催化劑按一定順序排列，分布在真空槽的頂部 和側(cè)部，控制真空槽的溫度在1000-1200°C范圍內(nèi)，槽內(nèi)壓力低于0. OOOlPa,打開氣罐出氣 閥門，C2H2以2m3/S的流量進(jìn)入真空槽并在納米催化劑的作用下分解生成碳納米管，碳納米 管落入真空槽底部，當(dāng)反應(yīng)時間達(dá)到設(shè)定值時，關(guān)閉氣罐出氣閥門并用凈化好的空氣對真 空槽進(jìn)行降溫，當(dāng)真空槽溫度至30-45°C時，打開真空槽槽門，將生成的碳納米管從真空槽 底部脫出進(jìn)入收集器，反應(yīng)尾氣通過真空槽槽門排出，將制好的碳納米管產(chǎn)品經(jīng)檢測后，用 紙板桶真空包裝入庫。
本發(fā)明一種碳納米管的制備方法主要工藝條件，見表一 本發(fā)明碳納米管與普通碳納米管的技術(shù)指標(biāo)對比表，見表
權(quán)利要求
一種碳納米管的制備方法主要由C2H2為原料，采用納米催化劑，控制真空槽的溫度、壓力，C2H2在納米催化劑的作用下分解生成碳納米管，之后采用真空槽降溫，碳納米管收集，檢測、包裝、入庫等工藝組成，其特征是采用C2H2作為原料，采用納米催化劑分布在真空槽的頂部和側(cè)部，控制真空槽的溫度、壓力，C2H2以一定流量進(jìn)入真空槽并在納米催化劑的作用下分解生成碳納米管，當(dāng)反應(yīng)時間達(dá)到設(shè)定值時，用凈化好的空氣對真空槽進(jìn)行降溫，降溫至30-45℃時，將生成的碳納米管從真空槽底部脫出進(jìn)入收集器，反應(yīng)尾氣通過真空槽槽門排出，制得的碳納米管管徑整齊，形狀規(guī)則，純度＞96％，外徑1-3nm，內(nèi)徑0.8-1.7nm，長度6-30um，比表面積＞385m2/g，真實密度≥2.16g/cm3，導(dǎo)電率＞120s/cm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳納米管的制備方法，其特征是所述納米催化劑為納 米 Fe203/Zn0-Ti02。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的一種碳納米管的制備方法，其特征是所述納米催化劑按 同心圓狀排列，通過該種分布順序，使C2H2通入過程中按階梯順序生長成碳納米管，制得的 碳納米管管徑整齊，形狀規(guī)則。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種碳納米管的制備方法，主要用于一種碳納米管的制備。主要是采用C2H2作為原料，采用納米催化劑分布在真空槽的頂部和側(cè)部，控制真空槽的溫度、壓力，C2H2以一定流量進(jìn)入真空槽并在納米催化劑的作用下分解生成碳納米管，當(dāng)反應(yīng)時間達(dá)到設(shè)定值時，用凈化好的空氣對真空槽進(jìn)行降溫，降溫至30-45℃時，將生成的碳納米管從真空槽底部脫出進(jìn)入收集器，反應(yīng)尾氣通過真空槽槽門排出，制得的碳納米管管徑整齊，形狀規(guī)則，純度＞96％，外徑1-3nm，內(nèi)徑0.8-1.7nm，長度6-30um，比表面積＞385m2/g，真實密度≥2.16g/cm3，導(dǎo)電率＞120s/cm。該制備方法主要優(yōu)點是技術(shù)成熟、操作簡便，可以制得高質(zhì)量的碳納米管。
文檔編號C01B31/02GK101857219SQ20101020922
公開日2010年10月13日 申請日期2010年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月11日
發(fā)明者冷亮, 張旭, 張松房, 戴蕭麗, 梁延民 申請人:墾利三合新材料科技有限責(zé)任公司